Az oldatok-elegyek és a többfázisú rendszerek közötti átmenetet képezik a kolloidrendszerek. A kolloid rendszerekben a diszpergált anyag gömbbel modellezett részecskéinek sugara az oldottanyag-részecskére jellemző 1 nm-nél nagyobb, viszont 500 nm-nél kisebb.
A kolloid méretű részecskék sajátosan viselkednek. Nagyságuk összemérhető a fény hullámhosszával, ezért szórják a fényt. A kolloid rendszerek ezért nem átlátszóak, de nem is átlátszatlanok. Átnézve rajtuk a mögöttük lévő tárgyakat homályosan látjuk. Sötétben, oldalról megvilágítva a kolloid rendszereket megfigyelhető bennük a fény útja, mivel a kolloid részecskéken szóródó fény egy része az oldalt figyelő szemébe jut.
A kolloidok fajlagos felülete igen nagy, ezért jó adszorbensek. Az ionokból álló csapadékok például további ionokat képesek a felületükön megkötni.
Kolloid méretű részecskék előállíthatók nagyon finom eloszlású csapadék leválasztásával. Ha a vízben rosszul oldódó vegyületet (pl. ezüst-kloridot) nagyon híg oldatok összeöntésével csapjuk ki, akkor kolloid lioszol képződik. A kolloid képződésének lényege, hogy mielőtt a kicsapódó szemcsék túl nagyra nőnének, elfogy a reagens (a klórozott csapvíz kloridion-tartalma igen kicsi, tehát ez igen gyorsan elhasználódik a csapadékképződéshez). A lioszolokban lévő kolloid részecskék apró szilárd csapadékszemcséket, ún. mikrofázisokat képeznek.
A kolloid részecskék szerkezete lehet az eddig tárgyaltaktól eltérő is.
Szórjunk kevés szappanreszeléket egy kémcsőnyi vízbe. Hígítsunk vízzel tojásfehérjét. Vizsgáljuk meg a két kémcső tartalmát ráeső és áteső fényben is.
Az ún. asszociációs kolloidokban eltérő polaritású részeket tartalmazó, ún. amfipatikus molekulák, ionok hozzák létre az ún. micellákat. Ezek több molekula (ion) meghatározott irányú összekapcsolódásával jönnek létre. A poláris tulajdonságú vizes közegben az apoláris, víztaszító (ún. hidrofób) szénhidrogén-láncok néznek a micella belseje felé, és az ionos, vízkedvelő (hidrofil) rész kerül a micella felületére.
Azok a nagy molekulájú szerves vegyületek (pl. fehérjék, nukleinsavak), amelyek vízben ugyan oldódnak, de méretük meghaladja az 1 nm-es határt, szintén kolloid rendszert képeznek. Az ilyen, ún. makromolekulás kolloidokban a kolloid részecske egy-egy nagy molekula az oldószer burkába csomagolva.
A zselatin fehérje típusú, nagy molekulájú anyag (polipeptid), vízben a makromolekulákat hidrátburok veszi körül, és jellegzetesen homályos (opalizáló), kolloid oldat keletkezik. Ez a folyékony, ún. szol állapotú kolloid rendszer hűtés hatására rugalmas kocsonyává dermed, mert a makromolekulák hidrátburka részlegesen közössé válik, és így - a viszonylag erős hidrogénkötések révén - térhálós szerkezet alakul ki. Ezt a kocsonyás gél állapotú rendszert melegítéssel vagy oldószer hozzáadásával ismét szol állapotúvá lehet alakítani. A zselatinpor maga is gél, de ún. xerogél, mert kiszáradt, víztartalmát jelentős mértékben elvesztette. Ha vízzel érintkezik, a vízmolekulák bediffundálnak a xerogélbe, ezáltal ez megduzzad, és lassan kocsonyás liogéllé alakul. Ez történik hideg vízben a zselatinporral.